Suurbritannia ja Austraalia astronoomide meeskond teatas täna, et on leidnud puuduva lüli, mis seob otseselt tänapäevaseid galaktikaid, nagu meie oma Linnutee, Suure Pauguga, mis lõi meie Universumi 14 tuhat miljonit aastat tagasi. Leiud on 10-aastase pingutuse tulemus, mille eesmärk on kaardistada astronoomide konsortsiumi 2dFGRS (2-kraadise väljaga galaktika punasekindluse uuring) abil 220 000 galaktika levikut kosmoses 3,8-meetrise Anglo-Austraalia teleskoobi (AAT) abil. . See puuduv lüli selgus uuringus galaktikate jaotuses peenete omaduste olemasolust. Nende funktsioonide analüüs on võimaldanud meeskonnal ka universumi enneolematu täpsusega kaaluda.
2dFGRS on väga detailselt mõõtnud galaktikate jaotust, mida nimetatakse Universumi suuremahuliseks struktuuriks. Nende mustrite suurus on vahemikus 100 miljonit kuni 1 miljard valgusaastat. Suuremahulise struktuuri omadused määravad füüsikalised protsessid, mis toimisid siis, kui universum oli tõesti väga noor.
Uuringut juhtinud Durhami ülikooli dr Shaun Cole selgitab: „Sünnituse hetkel sisaldas universum pisikesi ebakorrapärasusi, mis arvati olevat tulenenud„ kvant- “või subatomaatilistest protsessidest. Neid ebakorrapärasusi on ajast aega võimendanud gravitatsioon ja need on lõpuks andnud aluse galaktikatele, mida me täna näeme. "
1960. aastate teoreetikud tegid ettepaneku, et galaktikate ürgseemneid tuleks vaadelda kosmilise mikrolaine fooni (CMB) kiirgusest eralduva kiirgusena, mis eraldub Suurest Paugust järele jäänud kuumuses, kui universum oli kõigest 350 000 aastat vana. Hiljem nägi Ripplesit 1992. aastal NASA COBE satelliit, kuid seni polnud galaktikate moodustumisega võimalik kindlat ühendust näidata. 2dFGRS on leidnud, et neis lainetes nähtud muster on levinud kaasaegsesse universumisse ja seda saab galaktikates tänapäeval tuvastada.
CMB mustrid sisaldavad silmatorkavaid laike umbes ühe kraadi ulatuses, mille tekitavad helilained, mis levivad Suure Paugu kujuteldamatult kuumas plasmas. Neid omadusi tuntakse kui “akustilisi piike” või “barüooni parukaid”. Teoreetikud olid mõelnud, et helilained võisid jätta jälje ka universumi domineerivasse ossa - eksootilisse “tumedasse ainesse”, mis ise juhib galaktikate teket. Füüsikud ja astronoomid proovivad seda jäljendit tuvastada meie enda galaktiliste naabruste kaartidel.
Pärast pikki aastaid vaeva näinud tööd, mille käigus mõõdeti galaktikaid Anglo-Austraalia teleskoobis ja modelleeriti nende omadusi keerukate matemaatiliste ja arvutustehnikatega, tuvastas 2dFGRSi meeskond helilainete jäljendi Suurel Paugul. See paistab delikaatsetena "toitespektris" - statistikas, mida astronoomid kasutavad galaktikate jaotuse kaartidel nähtava mustri kvantifitseerimiseks. Need omadused on kooskõlas mikrolainete taustal nähtuga - see tähendab, et mõistame gaasi elulugu, millest galaktikad moodustusid.
Baryoni omadused sisaldavad teavet universumi sisu kohta, eriti tavalise mateeria (tuntud kui barononid) hulga kohta, mis on tähtedesse ja planeetidesse kondenseerunud kraam, millest me ise oleme valmistatud.
Durhami ülikooli arvutusliku kosmoloogia instituudi direktor professor Carlos Frenk ütles: „Need barüoonide omadused on meie universumi geneetiline sõrmejälg. Need loovad otsese evolutsioonilise seose Suure Pauguga. Nende leidmine on verstapost meie arusaamises sellest, kuidas kosmos tekkis. ”
Professor John Peacock Suurbritannia 2dFGRS-i koostöörühma juht Edinburghi ülikoolist ütles: „Ma ei usu, et keegi oleks osanud oodata, et lihtsad kosmoloogilised teooriad nii hästi toimivad. Meil on väga õnn olla, et näeme seda pilti rajatud universumist. ”
2dFGRS on näidanud, et baryoonid on meie universumi väike komponent, moodustades kõigest 18% kogumassist, ülejäänud 82% on tumeda ainena. Esmakordselt on Universumi kogumassi mõõtmisel 2dFGRS-i meeskond murdnud 10-protsendilise täpsuse tõkke.
Justkui see pilt poleks piisavalt kummaline, näitas 2dFGRS ka seda, et kogu universumi mass (nii helendav kui ka tume) kaalub üles 4: 1 veelgi eksootilisema komponendi, mida nimetatakse „vaakumenergiaks“ või „tumedaks energiaks“. Sellel on gravitatsioonivastased omadused, mis põhjustab universumi laienemise kiirenemist. See järeldus ilmneb 2dFGRS-i tulemuste kombineerimisel mikrolaine taustkiirguse andmetega, mis on jäänud ajast peale, kui baroonide omadused loodi. Pimeda energia päritolu ja identiteet on tänapäevase teaduse üks sügavamaid saladusi.
NASA WMAP-i satelliidi andmete põhjal paranesid meie teadmised mikrolaine taustast 2003. aastal märkimisväärselt. WMAP-i meeskond ühendas oma teabe 2dFGRS-i osa varasema analüüsiga, et järeldada, et me elame tõepoolest pimedas energias domineerivas universumis. Ajakiri Science nimetas seda 2003. aastal “aasta läbimurreks”. Nüüd kroonib 2dFGRS-i meeskonna poolt kosmilise puuduva lüli avastamine peaaegu täpselt aasta hiljem, kümne aasta pikkuse vaevarikka töö saavutused.
Huvitavas käändes võiks saada vihjeid tumeda energia identiteedile, kui leida arenevas galaktikate jaotuses praeguse ja Suure Paugu vahel asuv barüoon tunnused. Suurbritannia astronoomid ja nende kaastöötajad kogu maailmas kavandavad seda eesmärki silmas pidades väga kaugete galaktikate galaktikate uuringuid.
Sõltumatu kinnitus barjoni funktsioonide olemasolust suuremahulises struktuuris pärineb USA juhitud Sloani digitaalse taeva uuringust. Nad kasutavad täiendavat meetodit, mis ei hõlma toitespektrit, ja uurivad haruldast galaktikate alamhulka suuremas mahus kui 2dFGRS. Sellest hoolimata on järeldused järjekindlad, mis on väga rahuldustpakkuv.
SDSS-i koostöö pressiesindaja Princetoni ülikooli professor Michael Strauss ütles: „See on imeline teadus. Kaks rühma on nüüd iseseisvalt näinud otseseid tõendeid struktuuri kasvu kohta gravitatsioonilise ebastabiilsusega võrreldes kosmiliste mikrolainete taustal täheldatud algsete kõikumistega. "
Algne allikas: PPARC pressiteade
